Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ Кафедра Радиоэлектроники информационных систем ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕЛЕКТИВНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схемотехника аналоговых электронных устройств 200700 0 079 П3 Студент Хохлов П.А.Группа Р-33051Руководитель Марков Ю.В.Дата Оценка Екатеринбург 2006 СОДЕРЖАНИЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СИМВОЛЫ И СОКРАЩЕНИЯ. 1 ВВЕДЕНИЕ. 3 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 1.1 Доработка ТЗ 1.2 Выбор структурной схемы 1.3 Расчетная часть 3.1 Расч т входного каскада 5 1.3.2 Расчет полосовых фильтров 3.3 Расч т выходного каскада 1.4 Регулировка усиления 1.5 Выбор элементов схемы и операционного усилителя 5.1 Выбор ОУ 5.2 Выбор компонентов схем фильтров 11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13 ПРИЛОЖЕНИЕ . 14 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СИМВОЛЫ И СОКРАЩЕНИЯ. f01 f02, f03 частота настройки, кГц КU коэффициент усиления Uвых выходное напряжение, В ?f1 ?f2, ?f3 полоса пропускания, кГц АЧХ амплитудно-частотная характеристика ОУ операционный усилитель ТЗ техническое задание ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Согласно ТЗ необходимо спроектировать селективный усилитель со следующими параметрами UВЫХ 2 В напряжение на выходе селективного усилителя f01 75 кГц f02 150 кГц f03 300 кГц f1 30 кГц f2 50 кГц f3 80 кГц. Регулировка усиления, дБ П 15. Параметры генератора ЕГ 0.01В RГ 2 кОм. Параметры нагрузки RH 104 Ом СН 50 пФ. Крутизна ската фильтров 40 дБ декада ВВЕДЕНИЕ. Частотно-избирательные селективные усилители ЧИУ это усилители обладающие способностью выделять полезный сигнал, соответствующий заданной частоте или полосе частот, из всей совокупности сигналов, поступивших на вход усилителя.
Селективные усилители применяют там, где из совокупности принимаемых сигналов необходимо выделить только те сигналы, которые занимают определенный участок спектра частот.
Полосу частот, в которой сигналы усиливаются, называют полосой пропускания прозрачности. Полосу частот, в которой сигналы подавляются, называют полосой заграждения задержания. В зависимости от взаимного расположения полос пропускания и заграждения различают следующие виды усилителей нижних частот, верхних частот, полосовые пропускающие, полосовые заграждающие.
В данном курсовом проекте проводится расчет и анализ ЧИУ. Для этого нужно рассчитать усилительные каскады, необходимые для согласования источника сигнала и нагрузки, активные фильтры для выделения заданных частот.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ . 1.1
Доработка ТЗ Согласно ТЗ рассчитываем коэффициент усиления 1.2
Рис. 1. Структурная схема ЧИУ. Входное устройство представляет собой ОУ при неинвертирующем включении... Сумматор выполняет роль суммирования сигналов с выхода полосовых фильт...
Расчетная часть Расчет элементов схемы производился с помощью математического пакета Mathcad 2001 Professional. 3.1
Расч т входного каскада а Неинвертирующий усилитель Поскольку сопротивление генератора RГ равно 2 кОм, следовательно, выбираем для входного каскада неинвертирующий усилитель рис. 2 , т.к. он имеет высокое входное сопротивление.
Рис. 2. Неинвертирующий усилитель. Коэффициент усиления данного усилителя определяется по следующей формуле Выберем для данного усилителя коэффициент усиления Ku 20, и сопротивление R1 равным 1 кОм, тогда Ом 20 кОм 3.2
Расчет полосовых фильтров. Для реализации полосовых фильтров выбираем биквадратную схему рис. Биквадратный полосовой фильтр Согласно ТЗ нужно обеспечить крутизну ск... Каскадное соединение фильтров. Используем номинал 16 кОм из ряда Е24 Из ряда Е24 выбираем R1 R2 33 кО...
Расч т выходного каскада. 5. Выберем KU1 KU2 KU10. Таким образом, мы должны изменять коэффициент усиления от 17.857 до 10... Нужно, чтобы они относились, как Uзаземл. Uзаземл. Uрег 1 5.6, т.е.
Выбор элементов схемы и операционного усилителя 1.5.1
Для входного и оконечного каскадов KОУ f0В ? 2 МГц Для полосовых фильт... б по частотным свойствам в режиме малого сигнала. Необходимо выбрать ч... Операционный усилитель выбирается, исходя из нескольких требований. АЧ... Ниже приведены основные параметры данного ОУ. 1Максимальное выходное напряжение 10 В2Напряжение питания15 В2Коэффици...
Выбор компонентов схем фильтров Для обеспечения высокого качества работы активных фильтров в их схемах следует использовать компоненты, которые имеют малый разброс параметров.
Для схем фильтров второго порядка рекомендуются конденсаторы с допуском 5 и сопротивления с допуском 2 .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном курсовом проекте был произведен расчет электрической принципиальной схемы селективного усилительного устройства.
После расчета элементов схемы было произведено моделирование устройства в программном пакете Electronics Workbench. На основании результатов моделирования амплитудно-частотная характеристика устройства можно сделать вывод, что данная электрическая схема полностью удовлетворяет требованиям ТЗ Ku 200, f01 75 кГц, f02 150 кГц, f03 300 кГц, f1 30 кГц, f2 50 кГц, f3 80 кГц АЧХ схемы приведена в ПРИЛОЖЕНИИ 1 .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. Фолкенберри Л. Фирма-разработчик Laser Art. М. гос.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.